交流變頻調(diào)速器技術(shù)及應(yīng)用

目前全國各大工廠對于可調(diào)速的電力拖動系統(tǒng)，往往根據(jù)電動機(jī)的電流形式分為：1）直流調(diào)速系統(tǒng) 2）交流調(diào)速系統(tǒng)兩類。它們最大的不同之出主要在于交流電力拖動免除了改變直流電機(jī)電流流向變化的機(jī)械向器——整流子。而在在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速器具有絕對優(yōu)勢，并且它的調(diào)速性能與可靠性不斷完善，價(jià)格不斷降低，特別是變頻調(diào)速器節(jié)電效果明顯，而且易于實(shí)現(xiàn)過程自動化，深受工業(yè)行業(yè)的青睞。

 

 

　　一、交流變頻調(diào)速器的優(yōu)點(diǎn)

 

　　(1)調(diào)速時(shí)平滑性好，效率高。低速時(shí)，特性靜關(guān)率較高，相對穩(wěn)定性好。(2)調(diào)速范圍較大，精度高。(3)起動電流低，對系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果明顯。(4)變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡便。(5)易于實(shí)現(xiàn)過程自動化。(6)必須有專用的變頻電源，目前造價(jià)較高。(7)在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，低速段電動機(jī)的過載能力大為降低。

 

　　二、與其它調(diào)速的對比

 

　　交流電動機(jī)的調(diào)速方法有三種：變極調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速器。其中，變頻調(diào)速最具優(yōu)勢。這里僅就交流變頻調(diào)速器系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)做一比較。

 

　　在直流調(diào)速系統(tǒng)中，由于直流電動機(jī)具有電刷和整流子，因而必須對其進(jìn)行檢查，電機(jī)安裝環(huán)境受到限制。例如：不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用。此外，也限制了電機(jī)向高轉(zhuǎn)速、大容量發(fā)展。而交流電機(jī)就不存在這些問題，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

 

　　第一，直流電機(jī)的單機(jī)容量一般為12 - 14MW，還常制成雙電樞形式，而交流電機(jī)單機(jī)容量卻可以數(shù)倍于它。第二，直流電機(jī)由于受換向限制，其電樞電壓最高只能做到一千多伏，而交流電機(jī)可做到6 - 10kV。第三，直流電機(jī)受換向器部分機(jī)械強(qiáng)度的約束，其額定轉(zhuǎn)速隨電機(jī)額定功率而減小，一般僅為每分鐘數(shù)百轉(zhuǎn)到一千多轉(zhuǎn)，而交流電機(jī)的達(dá)到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)。第四，直流電機(jī)的體積、重量、價(jià)格要比同等容量的交流電機(jī)大。最后，特別要指出的是交流調(diào)速系統(tǒng)在節(jié)約能源方面有著很大的優(yōu)勢。一方面，交流拖動的負(fù)荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負(fù)荷實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可以獲得十分可觀的節(jié)電效益。另一方面，交流拖動本身存在可以挖掘的節(jié)電潛力。在交流調(diào)速系統(tǒng)中，選用電機(jī)時(shí)往往留有一定余量，電機(jī)又不總是在最大負(fù)荷情況下運(yùn)行；如果利用變頻調(diào)速技術(shù)，輕載時(shí)，通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，就能達(dá)到節(jié)電的目的。工業(yè)上大量使用風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等，其用電量約占工業(yè)用電量的50%；如果采用變頻調(diào)速器技術(shù)，既可大大提高其效率，又可減少10%的電能消耗。

 

　　三、變頻器容量的選定

 

　　變頻調(diào)速器是通過變頻器來實(shí)現(xiàn)的，對于變頻器的容量確定至關(guān)重要。合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)，比較簡便的方法有三種：

 

　　(1)電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā) 首先測定電機(jī)的實(shí)際功率，以此來選用變頻調(diào)速器的容量。

 

　　(2)公式法 設(shè)安全系數(shù)取1.05，則變頻器的容量Pb為

 

　　式中，Pm為電機(jī)負(fù)載； 為電機(jī)功率。

 

　　計(jì)算出Pb后，按變頻器產(chǎn)品目錄可選出具體規(guī)格。

 

　　In為第n臺電動機(jī)的額定電流，n為電機(jī)的臺數(shù)。在任何情況下，都不能在連續(xù)使用時(shí)超過額定電流I，當(dāng)一臺變頻器用于多臺電機(jī)時(shí)，應(yīng)滿足

 

　　(3) 電機(jī)額定電流法變頻調(diào)速器 變頻器容量選定過程，實(shí)際上是一個(gè)變頻器與電機(jī)的最佳匹配過程，最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率，但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少，通常都是設(shè)備所選能力偏大，而實(shí)際需要的能力小，因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇變頻器是合理的，避免選用的變頻器過大，使投資增大。

 

　　雖然變頻調(diào)速器有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有其不利因素，主要問題是電流中含高次諧波較多，除對電網(wǎng)有污染外，也使電機(jī)自身增加損耗，引起電機(jī)發(fā)熱。再有，變頻器價(jià)格貴、投資回收器長、技術(shù)復(fù)雜、尤其在實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動控制時(shí)，還需進(jìn)行技術(shù)處理。

 

　　此外，不是任何情況下變頻器都節(jié)電，如果電機(jī)負(fù)載變化不大，或深井泵配有水塔，節(jié)電、節(jié)水效果都不大，就不宜使用變頻調(diào)速器。

 

　　四、總結(jié)

 

交流變頻調(diào)速器的方法是異步電機(jī)最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，性能可靠、匹配完善、價(jià)格便宜的變頻器會不斷出現(xiàn)，這一技術(shù)會得到更為廣泛、普遍的應(yīng)用。目前，國外先進(jìn)國家的變頻技術(shù)正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向發(fā)展，我國也在加快發(fā)展步伐。

 

深圳市艾米克電氣有限公司自2004年成立以來，經(jīng)過十年的快速穩(wěn)健發(fā)展，目前已經(jīng)成長為國際知名的專業(yè)變頻器制造商。

 

公司具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的自主核心技術(shù)和可持續(xù)研發(fā)能力，提供通用變頻器、電流矢量變頻器、磁通矢量變頻器、風(fēng)機(jī)專用變頻器、水泵專用變頻器、紡織專用變頻器、空壓機(jī)變頻器、注塑機(jī)專用變頻器等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

 

由于變頻器在眾多行業(yè)中都能實(shí)現(xiàn)高 效節(jié)約電能，提高工藝水平等優(yōu)勢，艾米克變頻器已廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、注塑機(jī)、卷繞機(jī)、中央空調(diào)，紡織、化工、冶金、礦業(yè)、制藥、陶瓷、造紙、油田、塑料、印刷、熱電、煙草、食品等各類機(jī)械設(shè)備中。 

 

艾米克電氣始終堅(jiān)持“以質(zhì)量樹立品牌、以技術(shù)領(lǐng) 先占領(lǐng)市場”的經(jīng)營方針，全心全意為客戶創(chuàng)造更具價(jià)值的產(chǎn)品和提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為滿足客戶的不同需求，艾米克人先后自主研發(fā)了功率從0.75kw--630kw的AMK3100通用變頻器、AMK3200變頻一體機(jī)、AMK3500磁通矢量變頻器、AMK3800電流矢量變頻器、AMK600中低壓變頻器等。